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| 商品編號： | DCD2325 | |
| 商品名稱： | 動手做科學探究：輕鬆運用生活中的材料，培養提問、設計實驗、邏輯思辨與表達能力 出版公司:紅樹林 作者:蔡任圃 類型:科學-自然科學 EPUB電子書 繁體中文版 | | | 語系版本： | EPUB電子書 繁體中文版 | |
| 運行平台： | EPUB電子書,沒有任何平台限制,終身使用 | |
| 更新日期： | 2025-09-01 | |
| 光碟片數： | 1片CD光碟 | |
| 銷售價格： | $100元 | |
| 熱門標籤： | 動手做科學探究
培養提問
設計實驗
紅樹林
蔡任圃
科學
自然科學
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動手做科學探究：輕鬆運用生活中的材料，培養提問、設計實驗、邏輯思辨與表達能力 出版公司:紅樹林 作者:蔡任圃 類型:科學-自然科學 EPUB電子書 繁體中文版
商品資料
作者：蔡任圃
出版社：紅樹林
出版日期：2022-11-02
課程類型：科學>自然科學
ISBN/ISSN：9786269605934
內容簡介
無需花大錢，就能動手玩科學。
科學探究能力是「依邏輯架構，從做中學習」的學門。不是漫無目標的創意發想，而是透過食譜式實驗活動，先熟悉操作過程，了解各項工具的特性與限制，練習數據的收集、紀錄與整理方法，再依不同任務，探討指定變因與規劃實驗設計，或是自行尋找變因與研究方向。
本書架構
‧ 實驗設計。
‧ 研究資料的種類、數據處理與圖表。
‧ 20項動手做科學探究活動。
‧ 科學報告撰寫。
本書特色
‧ 器材容易準備且便宜，操作門檻低，活動場地限制小。
‧ 針對各主題設計初階、進階與高階的探究任務，逐步提升挑戰性。
‧ 橫跨物理、化學、生物及數學領域，不侷限單科，學習更加全面。
‧ 兼具質性比較與量化分析訓練，藉由問題討論培養統整能力。
‧ 各探究任務皆提供相關學理說明，增加探討深度。作者簡介： 蔡任圃
人稱艦長，國立臺灣師範大學生物學碩士，現任北一女中生物科教師。獲教育部師鐸獎、臺北市特殊優良教師、科展優良指導老師等榮譽，曾擔任臺北市高中生物科輔導團、中山女高數理資優班召集人。
創立蟑螂實驗室（動物行為與生理學實驗室），帶領學生從事昆蟲研究；開發與推廣跨科科學探究活動，與發起「生物學學理解碼運動」；培育科學人才，以「培養科學素養，訓練科學技能，累積科學知識，建立科學態度」為使命。
著有針對高中生的《生物學學理解碼》和《生物學學理解碼2》（皆為紅樹林出版），並獲選「文化部中小學生優良課外讀物」。
相關著作：《生物學學理解碼2：從生物化學、細胞、生理、演化到遺傳，完整剖析35個高中生物學疑難案例》《生物學學理解碼：從研究史、生態、生理到分子生物，完整剖析39個高中生物學疑難案例》
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共同推薦
章節試閱
自序
依邏輯架構，從做中學習
科學探究能力是國家競爭力的基礎，多次教改皆對科學探究能力有著不同的詮釋與期許，但科學探究並不好教，也不好學，這是為什麼呢？科學探究能力的教學並不是只有理論、原則的陳述，而是須透過實際演練來訓練研究設計、實驗操作、邏輯思辨與表達分享等能力，且不同的性質的實作經驗旨在訓練不同的探究能力。簡單的說，科學探究能力是一門「依邏輯架構，從做中學習」的學門。若提供科學知識與實驗設計的原則，卻無法在操作中實踐，會讓學習者知其然而不知其所以然，成為知識的承載者而非創造者；但若讓學習者盲目地進行操作，又會淪落成依指令行事的技術員而非能獨立思考的研究者，依然無法習得探究的技能。因此科學探究能力的訓練，應是在建立理論、學理、規則的基礎上，進行有計畫性、經設計的實驗操作，最後透過歸納結論而分享、批判，與回顧檢討而自省、除錯，慢慢訓練成能獨立思考、邏輯辯證、解決問題、分項共進的科學探究人才。本書期望能提供科學知識與實驗設計原則，同時也提供多個科學探究活動的指引，使學習者可學、做兼備。
本書內容包含四個章節：「實驗設計」、「研究資料的種類、數據的處理與科學圖表」、「動手做科學-科學探究活動」與「科學報告的撰寫」，期待能從建立科學探究的基礎概念、知識，到透過實作來演練各種探究技能，最後介紹如何將研究成果撰寫成專業的科學報告，來訓練國小高年級至國中階段的孩子，厚實其科學探究能力。本書的編排與設計具有以下的理念與精神：
一、由簡而難，先實後虛
先透過食譜式的實驗活動，先引導學習者熟悉實驗操作的過程，了解各項工具的特性與限制，也先練習數據的收集、紀錄與整理方法，之後才依不同的任務，探討指定變因與規劃實驗設計，或是自行尋找變因與研究方向。
二、探究不是漫無目標的創意發想，而是精心設計的教學活動
透過預先設計的探索歷程，甚至預先設計相關的變因讓學習者在探究時得出不合理的結論，再透過科學學理上的邏輯思考與辯證，健全學習者的邏輯思辨與解決問題的能力。若無法掌控學習者的探究過程，引導者不易從中給予適當指導，而易流於放牛吃草，不但浪費教學時間，學習者在探究過程可能出現違反科學技能，甚至違反科學精神的想法或做法。
三、按部就班的量化技能訓練
科學探究需以數學工具作為基礎，讓數據為科學探究發聲。在科學探究的課程中，必然需一併訓練數據紀錄、處理、運算、甚至統計等數學技能，但若一開始就使用複雜的式子運算，不但學習者無法理解其原理，也會懼怕複雜難懂的計算而減少探索的動機。本書規劃的科學探究活動，透過操作說明與數據紀錄表的設計，訓練學習者從簡易的數據運算開始練習，並逐漸增加運算的複雜程度。
四、重視探究歷程而非研究結果
科學探究課程的學習，主要發生在科學探究的歷程，而非實驗結果的發現。為了加強探究歷程的教育功能，在探究活動後的問題討論，透過詢問：在實驗操作的過程中，哪一步驟的挑戰最大？你覺得還可以如何改良或設計實驗？等問題，讓學習者自行組織實驗結果與自我檢討，讓學習者能從錯誤中學習，累積自我評估、修正的經驗與能力。
訓練科學探究能力需要精心設計的課程規劃與相對應的教材教法，也需考慮器材與場地的限制。本書期望能提供科學探究所應先建立的基本觀念與知識，再透過多種不同性質的科學探究活動演練各項能力，這些科學探究活動有以下幾個特色：
一、器材容易準備、價格便宜，且操作活動的場地限制小，在教室或家中皆可執行。
二、操作技巧的門檻低，國小學生即能操作，但背後可探討的科學學理可由淺至深，故即使是高中或大學生，亦能作為訓練科學探究的教材。
三、各科學探究活動的主題，皆設計有初階、進階與高階的探究任務，從具體易行的食譜式實驗，逐漸提升至較為複雜、具挑戰的開放性任務。
四、不局限於單一自然科科目的概念，而是橫跨物理、化學、生物，甚至是數學的領域，使科學探究的學習能更加廣泛全面。
五、兼具質性比較與量化分析的訓練，亦練習不同科學表格與圖形的紀錄與繪製，並藉由問題討論，使學習者統整探究的過程與成果，以培訓各種科學探究技能。
六、各科學探究活動後，皆提供相關的科學學理說明，讓師生在探究的過程中，有相關理論與機制的支持，幫助師生在詮釋研究成果時能具有科學學理深度。
科學探究能力的培訓課程，因為所要教授的知識、技能與態度實在博大精深，即使很努力想編寫入本書，仍有許多遺漏、不足。本書期望能拋磚引玉，喚起大眾對科學教育重視，尤其是對下一代科學探究能力的培養。
推薦序
培養獨立研究能力的第一步
龔雍任
12年國民教育希望能把學生培養成終身學習者，為了達到這個目標，從國小到高中都強調要利用生活情境來教學和評量，各種以「素養導向」為名的課程與題型突然變成最熱門的教育關鍵字。學生想要盡早做出架構良好的獨立研究，而教師需要構思各種建構學生能力的課程，不過我們大家都準備好了嗎？
身為在12年國教裡擔任最後一棒的高中生物老師，我必須承認，高中自然科老師在面對這個史無前例的任務時，除了要自己設計課程與教材，還要跨科授課以及符合科學素養等各項挑戰，許多人是手足無措的。另一方面，高中生雖然已經學了9年的自然科學，但是問問他們「你有辦法自己設計一套研究流程，以解決某個疑問嗎」，大部分人也是搖搖頭。台灣的教育理念持續進步，讓人欣喜且自豪，但我們真的很需要先行者給予大家一個範例、一個方向，讓大家可以站在他的肩膀上看得更遠、走得更穩。這個時候，還好我們有蔡任圃老師。
蔡任圃老師（a.k.a 艦長）是我加入師大生物系林金盾教授實驗室時認識的學長，還記得他為了探討各種參數對於蟑螂觸角擺動模式的研究，利用瓦楞紙板自製蟑螂觀測儀器，以紙門控制燈光、空心保麗龍作為跑步機，建構出這個設計起來可能要數萬元的裝置，讓我在心中默默稱他為「實驗裝置的魔術師」。然而，這僅不過是蔡老師的初啼之聲，成為高中老師之後，他持續利用各種手邊容易取得的材料，透過精確的學理作為基礎，設計出一個又一個有趣且極具探究意義的實驗，集結起來便成為這本寶典。
此書適合國小生閱讀，可以從小建構起正確的研究觀念，並用許多生活化的手做小實驗充實暑假與社群時間；此書適合國中生，結合理化、生物與地科的各種實驗，不僅可以配合初階、進階及開放性的探究活動一層一層深入核心，甚至可以以此為基底發展出自己的研究方向；此書也適合高中生，每個看似簡單的活動背後都有不簡單的科學原理剖析，可以從中找到喜歡的關鍵字，上網查資料並爬梳成完整的科普文章，寫出條理清晰的小論文作為自主學習的成果；此書更適合老師參考，不管是科學社群（社團）活動、科學文本補充、跨科探究與實作的演練或是多元選修課程、微課程、校本課程的設計，這本書稱為寶典絕非言過其實。
我認識蔡老師，我相信他不僅是想讓這本書變成孩子的課本、老師的教材，他更想讓此書成為打火機，讓每個看到此書的人都被啟發並且熊熊燃燒。這本書裡有各種有趣的實驗、精準正確的學理探索，更有蔡老師對於科學研究的滿腔熱血。期待大家跟隨艦長的腳步，一起動手做科學探究，厚植台灣的科學研究實力！
（本文作者為臺中市立臺中一中生物科教師兼任第五屆、第十二屆科學班導師）
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